VDSL2通訊網路在FTTdp之遠端供電設計

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朱世超(Shih-chao Chu) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系在職專班

論文名稱

VDSL2通訊網路在FTTdp之遠端供電設計

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摘要(中)

為了要克服光纖到府最後一哩的問題，就是整合了光纖(如：GPON)與VDSL2的架構，也是目前所推行的FTTdp(Fiber to the Distribution Point)，結合光纖與銅線網路的架構，進而充分利用基礎建設舊有的線路，但在佈建上安裝局端設備衍生出提供在地電源給設備使用上的問題，為了解決此問題，所以在銅線上載電就可以透過用戶家中提供電源給對映的局端設備使用。
此遠端供電以目前常用的現有技術為PoE(Power over Ethernet)做結合應用，其局端設備電源功耗需在10瓦以下(單埠設備)，即可提供200公尺長度的雙絞銅線上(26AWG)，對於小型社區或大樓還可滿足需求，但若在郊區外就可能顯然不足，而且只能針對單埠使用。
所以本文主要是改善服務的範圍，減少局端設備的佈建，增加提供多埠數的設備，降低成本上的基本開銷以及維護設備的麻煩，電路架構上是以PoE為理論基礎以及安規規範為主，進一步開發新的電路PoD(Power over xDSL)，其局端設備電源功耗在30瓦以下，提供8埠的局端設備，一個設備可服務8個用戶，距離可提升至300公尺長度的雙絞銅線上(26AWG)，其電路設計上在每一用戶在開關設備電源時，也不會影響其他用戶的使用。
期望可以提供架設方便、擴大涵蓋服務範圍、整體設備安裝成本維護便宜、穩定、有效率的FTTdp網路架構。

摘要(英)

In order to solve the fiber to home last mile problem, is the integration of optical (e.g., GPON) and VDSL2 architecture, is currently FTTdp(Fiber to the Distribution Point), combining fiber and copper network architecture and then take advantage of the old line infrastructure. However, the central office equipment power source installation is problem that in order to solve it, the power source be use the copper twisted pair to transmit the power from user’s home to the central office equipment.
The remote power feeding using PoE(Power over Ethernet) technology, the central office equipment required power consumption of 10 watt or less, to provide a 200 meter length of twist pair copper wire(26AWG), to meet the small communities or building demand. However, the outer suburbs could clearly insufficient and can only be used for a single port.
Further development a new circuit PoD(Power over xDSL) that basic theory and architecture base on PoE. The PoD can provide the 30watt of power consumption for 8 port central office equipment, the length can up to 300 meter. The PoD will improve the range of service、reduce the number of equipment installed、the basic expense and the equipment maintenance trouble.
Expect to provide easy set up、expand the scope of services、installation and maintenance costs low for FTTdp network architecture.

關鍵字(中)

★ 光纖
★ VDSL2
★ FTTdp
★ PoE

關鍵字(英)

★ Optical
★ VDSL2
★ FTTdp
★ PoE

論文目次

摘要................................i
Abstract............................ii
誌謝...............................iii
目錄................................iv
圖目錄..............................vi
表目錄..............................ix
第一章緒論............................1
1.1 前言..............................1
1.2 研究動機及目的......................2
1.3 章節安排...........................4
第二章相關研究，參考文獻.................5
2.1 PoE如何應用在xDSL...................5
2.1.1 PoE簡介..........................5
2.1.2 光纖與VDSL整合應用.................7
2.2 遠端供電............................10
第三章系統架構說明以及研究問題改善方法......16
3.1 系統架構說明.........................16
3.1.1 PoD系統電路架構....................17
3.1.2 PoD供電順序流程....................21
3.2 研究問題改善方法......................23
3.2.1 連線速率問題.......................23
3.2.2 相互干擾問題.......................28
第四章系統實際測試結果與討論...............37
4.1 距離測試：PoE與PoD....................37
4.2 功耗測試..............................38
4.2.1 功耗比較：PoE與PoD...................38
4.2.2 8埠PoD設備連線供電，每一埠功耗分配比例..41
4.2.3各埠斷電及供電功耗變化關係..............44
4.2.4相同電壓源在距離變化下，觀察功耗分配比例..57
第五章結論...............................58
5.1結論..................................58
5.2 未來展望..............................58
參考文獻..................................60

參考文獻

[1] 網路資料：新電子科技雜誌, 取自http://www.mem.com.tw/article_content.asp?sn=1303270009&page=2 , 2014/10.
[2] ITU G.993.2, Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2), Dec. 2011
[3] IEEE Standard, 802.3af-2003, June 2003
[4] Daniel Feldman, Microsemi Corp., Q4 2011 PoE FAE Training
[5] Leroux, M.; Genay, N.; Mariotte, H.; Neddam, F.; Kurz, D.; Denis, Y.; Chanclou, P.; Capelle, B.; Le Guyader, B.; Guy, J., ”Fiber to the distribution point (FTTdp) architecture for single user based on hybrid fiber and copper scheme,” Optical Fiber Communication Conference and Exposition and the National Fiber Optic Engineers Conference (OFC/NFOEC), 2013 , pp.1,3, 17-21, March 2013
[6] Daniel Feldman – VP Business Development, Microsemi Corp., 2014_05_G FAST_Summit_Reverse_Powering_Its_Benefits_and_Constraints
[7] INTERNATIONAL STANDARD, IEC 60950-21, Information technology equipment –
Safety –, Part 21：Remote power feeding, Dec. 2002
[8] Cambier, S.;Bogaerts, D.,”DC Remote and AC Local Power Feeding of xDSL Networks A real-world deployment experience”, Telecommunications Conference, 2005. INTELEC ′05. ,pp.145,152, Sept. 2005
[9] LINEAR technology, LTC6101 data sheet, Rev. H, Mar 2012
[10] LINEAR technology, AN105-1 current sense circuit collection, Dec. 2005
[11] TEXAS INSTRUMENTS, LM393 data sheet, Rev. Jul 2013
[12] 網路資料：取自http://www.comtestnetworks.com/whitepapers/VDSL%20POTS%20Splitters%20and%20Microfilters.htm , 2014/10.
[13] ITU G.993.5, Self-FEXT cancellation (vectoring) for use with VDSL2 transceivers, Apr. 2010
[14] 黃龍進a、陳國財a、楊舜凱a、賴國祥a、李榮瑞a、Orr Bruceb, 中華電信研究院寬頻網路研究所a、Alcatel-Lucentb, “VDSL2 高速網路技術研究與應用”, International Journal of Science and Engineering Vol.4 No.2(2014):167-170

指導教授

陳彥文

審核日期

2014-12-24

推文